操作系统 操作系统结构

操作系统的结构需要从这几个方面来考虑:他为用户提供了哪些服务和界面,系统各个组成部分及其相互关系

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操作系统的操作

大致可分为:进程管理,主存管理,文件管理,辅存管理和IO管理

进程管理

1. 进程的创建和结束
2. 进程的挂起和恢复
3. 进程锁\进程交互\进程死锁的规则

内存管理

1. 记录内存使用
2. 分配和回收内存资源

文件管理

1. 文件的创建和删除
2. 文件目录的创建和删除
3. 文件二进制操作
4. 映射文件到二级存储
5. 在非易失性存储上备份

辅存管理

1. 空闲存储空间管理
2. 存储分配
3. 磁盘调度

IO管理
管理IO设备

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操作系统的服务

对于用户

1. 程序的执行:最关键的服务,从辅存中加载程序到内存中并执行
2. IO操作,用户不能直接惊醒IO操作,这也需要系统来提供服务
3. 文件操作,用户需要读写,创建和删除文件
4. 信息交流:在两个进程间传送消息:方法一般分为发送报文和共享内存
5. 错误检测

对于确保系统正常运行

1. 资源分配:多个程序同时运行下资源分配显得更为重要
2. 记录任务
3. 保护:所有资源被正确回收,所有连接使用后被断开

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操作系统界面 接口

用户界面

1. GUI 用户图形界面
2. cmd命令行
3. batch 批处理命令

程序接口

1. 系统调用

   与一个固定ID关联,参数传递时可以传寄存器里的数,也可应从堆栈中,内存中传递

2. API

   API建立在系统调用之上,只要知道AIP函数入口很容易使用,但需要运行库来支持.最常用的AIP有
   win32API (WINDOWS) POSIX(UNIX,LINUX) JAVA API (JVM)

   附注:系统调用的种类

   进程管理类
   文件管理
   设备管理
   信息维护
   信息传递
   

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操作系统结构

1. 简单结构

2. 分层结构

   系统分为很多层,高层只能调用低一层的功能

3. 微内核结构

   如名,提供精简的内核,提供最小化的进程管理,内存管理,和通讯设备(通讯使用消息传递的方式)

4. 模块结构

   最常用的结构,类似分层结构,但和分层结构相比,模块结构更加松散,每个模块不分高低,相互依赖使用

举例说明:
如 MS-DOS 虽然有一定的分层,但模块之间的区分很不清楚,而UNIX就分为了内核部分和系统程序两个模块